合缝机专用设备的设计课案.doc

毕业设计(论文)开题报告 题 目： 合缝机专用设备的设计 学生姓名： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： ２０１４年 ４月 ８日 1文献综述 1.1概述 目前，大直径直缝埋弧焊管的成型方法主要有两种：一种是UO成型法，该方法是在大型压力机上用模具将钢板沿全长首先一次压成“U”形，再压一次制成“O”形，但由于管坯有弹性，模具松开后管坯仍然有开口；另一种是JCO成型法，这种方法是在压力机上从钢板的一变开始多次压制成“J”形，然后从钢板的另一边再经过几次压制把钢板压制成“C”形，在“J”和“Ｃ”成型过程中要求管坯的管径要达到成品钢管管径的尺寸要求，但由于模具的影响，最后一次也是钢板最中间的一次是不能压到量的（否则管坯夹紧，模具很难取出），因此管坯仍然有开口。无论哪一种成型方法，成型后的钢管管坯都有开缝，因此，合缝机就成为直缝埋弧焊管生产线中的必备设备之一。成型方法不同，钢管管坯内的应力也不一样，合缝机的结构设计也应有所变化。 1.1.1国外合缝机的合缝方法 我国2000年前后建设的大直径直缝埋弧焊管生产线配置的合缝机是参照国外图纸，国内制造的设备。用UO方法成型时，管坯的弹性变形沿管壁处处相等，这种合缝机结构是合适的。当用JCO方法成型时，管坯除最后一次压制不到位之外其他部分的曲率半径已经达到了成品管的半径，有些辊梁对合缝的作用不大，另外，环形架的加工、运输相当困难。 1.1.2 目前国内常用合缝机的合缝方法 国内直缝埋弧焊管生产大都采用JCO成型法，合缝机的结构形式大多是采用一个龙门机架，顶梁上有一组液压驱动的升降辊梁正对钢管开口处，左右立柱上各安装一个升降滑座，滑座上水平安装一组液压驱动的伸缩辊梁，底座上有“V”形辊起进管和支撑作用。钢管合缝时水平辊梁从钢管的水平方向挤压合缝，上辊梁防止错边，并在推管力的推动下进行连续焊接。这种方法比多辊合缝简化了许多，但龙门架也相当庞大，尤其是生产高钢级、大直径、大壁厚钢管的合缝机更是如此。 本次设计的装置是用于大型工件的调位装置，调位装置属于物料搬运的一种，它是通过液压、电机等动力源，通过机器手或夹具等之类设施对所加工工件进行所需要的移动，以实现方便加工。随着工业的发展以及科学的不断进步，人们逐渐意识到手工调位不仅浪费人力而且消耗工时。为了进一步提高调位装置的工作效率我们还需要将调位装置的手工控制改为自动控制，PLC控制恰恰能满足这一要求。 1.2关于PLC的技术背景 PLC自问世以来，经过40多年的发展已经成为工业发达国家重要的产业之一，世界总销售额不断上升、生产厂家不断涌现、品种不断翻新。产量的产值大幅度上升而价格不断下降。 1.2.1PLC控制的特点 由于PLC控制只需要使用少数的元器件和接线，所以故障率很低，而且控制系统具有很好的柔性，尤其是在工艺程序需要变更或是改变工作循环系统的时候，只要改变其程序，而不需要重新安装，其灵活方便的优点显的更为突出，具有投资少，工作效益和经济效益高的特点[2]。 1.2.2PLC的发展方向 小型化 工业上许多生产过程具有工艺简单以及相对独立的特点，采用单机控制可以降低费用，保证设备安全。因此PLC小型化受到用户的欢迎。 大型化 大型PLC可以满足钢铁工业，电力工业和化学工业等大型生产过程中自动控制的需要。从单CPU向多CPU发展，存储容量也成倍增长。 机电一体化 机电一体化技术是机械、电子、纤细技术的融合，它的产品通常由微电子装置、传感器、机械本体、执行机构等部分组成。机械本体和微电子装置是机电一体化的基本构成要素。 通信网络标准化 随着科学技术的发展，必然会使PLC从单机自动化向全厂生产自动化过度，这就要求各个PLC之间以及其他控制设备和PLC与计算机之间能迅速、及时、准确地互通信息。以便实现步调一致地进行控制和管理[3]。 1.3关于液压技术的发展与概况 液压传动相对于机械传动来说是一门新兴技术。从1795年世界上第一台水压机诞生起，已有几百年的历史，液压传动技术被广泛采用和有较大幅度的发展是由19世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的，最早实践成功的液压传动装置是舰船上的炮塔转位器，其后出现了液压六角车床和磨床，一些通用车床到20世纪30年代末才用上了液压传动。20世纪60年代后，原子能技术，空间技术，计算机技术等的发展再次将液压技术推向前进，使它发展成为包括传动，控制，检测在内的一门完整的自动化技术，在国民经济